Elastizität und Strukturbildung in erstarrenden Legierungen

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Beim Erstarren von Legierungen treten thermische und konzentrationsinduzierte elastische Spannungen auf. Konzentrationsinduzierte Spannungen können den Charakter der Mullins-Sekerka-Instabilität von stationär zu oszillatorisch verändern. Thermische Spannungen sind in der Lage, eine Grinfeld-Instabilität hervorzurufen, die die Struktur des entstehenden Kristalls massiv beeinflussen kann. Ziel des Projekts ist es, die Kopplung elastischer und diffusiver Freiheitsgrade in ihrem Zusammenwirken bei der Strukturbildung quantitativ zu beschreiben, was überwiegend numerisch mithilfe eines selbst entwickelten Phasenfeldmodells geschehen soll. Grenzfälle schwach nichtlinearen Verhaltens sollen wenn möglich analytisch behandelt werden. Gegenstand der Untersuchungen sind die Veränderungen von Längenskalen, Mikrostruktur und Dynamik aufgrund der Wechselwirkung von Elastizität und Diffusion beim Phasenübergang binärer Legierungen. Eine Erweiterung auf Mehrkomponentensysteme wäre ein mögliches Anschlussprojekt.